RU2576710C1 - Method for bifluoride treatment of rare and rare-earth mineral material - Google Patents

Method for bifluoride treatment of rare and rare-earth mineral material Download PDF

Info

Publication number
RU2576710C1
RU2576710C1 RU2014140586/02A RU2014140586A RU2576710C1 RU 2576710 C1 RU2576710 C1 RU 2576710C1 RU 2014140586/02 A RU2014140586/02 A RU 2014140586/02A RU 2014140586 A RU2014140586 A RU 2014140586A RU 2576710 C1 RU2576710 C1 RU 2576710C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rare
bifluoride
earth metals
concentrates
treatment
Prior art date
Application number
RU2014140586/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Александрович Гончаров
Юрий Дмитриевич Калашников
Евгения Ивановна Мельниченко
Денис Валерьевич Коваленко
Original Assignee
ЭкоЛайв Текнолоджис Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЭкоЛайв Текнолоджис Лимитед filed Critical ЭкоЛайв Текнолоджис Лимитед
Priority to RU2014140586/02A priority Critical patent/RU2576710C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2576710C1 publication Critical patent/RU2576710C1/en

Links

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention can be used at ore-processing enterprises for breaking up and processing hard-to-decompose concentrates for extraction of rare-earth metals, zirconium, titanium and other metals. A method for bifluoride treatment of especially hard rare and rare-earth mineral material includes mixing raw material in powder form with a solid fluorinating agent and treatment in fluoroplastic reactors with a closed-type steel cover at 140-190°C and excess pressure. As the fluorinating agent a mixture of ammonium bifluoride (hydrodifluoride) (NH4HF2) and hydrofluoric acid in an amount sufficient for complete absorption of the released ammonia is used.
EFFECT: providing a method for bifluoride decomposition of concentrates of rare-earth metals and hard rare metal concentrates, including concentrates containing rare-earth metals, which enables concentration of rare-earth metals in the form of insoluble fluorides and further conversion thereof into a convenient soluble form.
1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к технологии редких и редкоземельных элементов и может быть использовано на рудоперерабатывающих предприятиях для вскрытия и переработки трудно разлагаемых концентратов с целью извлечения редкоземельных металлов (Р3М), циркония, титана и других металлов.The invention relates to the technology of rare and rare earth elements and can be used at ore processing plants for opening and processing difficult to decompose concentrates in order to extract rare earth metals (P3M), zirconium, titanium and other metals.

Редкие и редкоземельные металлы широко используются в новых промышленных технологиях (атомной и реактивной технике, металлургии, электронике, радиотехнике, специальных стеклах). Основным источником таких металлов служат, как правило, упорные к химическим реагентам минералы, либо вскрывающиеся в сопровождении больших количеств твердых отходов из-за прочно связанного с целевыми металлами железа. Примерами таких минералов являются монацит {Ce(La)PO4}, циркон (ZrSiO4), рутил и рутиловые шлаки (TiO2), ильменит FeTiO3, железосодержащие монациты}. Традиционными способами переработки такого сырья являются обработка концентрированной серной кислотой при 220-250°C (ильменит, монацит), элементным хлором (рутил), щелочью (монацит, циркон) либо фторсодержащими твердыми реагентами (циркон) [Химия и технология редких и рассеянных элементов, под ред. Большакова К.А., Том 2, М.: ВШ, 1976].Rare and rare-earth metals are widely used in new industrial technologies (nuclear and jet engineering, metallurgy, electronics, radio engineering, special glasses). The main source of such metals are, as a rule, minerals that are resistant to chemical reagents, or that open when accompanied by large amounts of solid waste due to the iron firmly bound to the target metals. Examples of such minerals are monazite {Ce (La) PO 4 }, zircon (ZrSiO 4 ), rutile and rutile slag (TiO 2 ), ilmenite FeTiO 3 , iron-containing monazites}. The traditional methods of processing such raw materials are treatment with concentrated sulfuric acid at 220-250 ° C (ilmenite, monazite), elemental chlorine (rutile), alkali (monazite, zircon) or fluorine-containing solid reagents (zircon) [Chemistry and technology of rare and trace elements, under the editorship of Bolshakova K.A., Volume 2, M .: VSh, 1976].

Относительно новым реагентом, который вскрывает все указанные минералы, является твердый фторирующий реагент-бифторид (гидродифторид) аммония (NH4HF2), сокращенно БФА, обладающий сильными фторирующими свойствами, сравнимыми с фтористоводородной кислотой. Химическую активность ему обеспечивают низкая температура плавления (126.2°C) и комплексообразующая способность иона HF2-. Однако для ряда упорных минералов (циркон, рутил) из-за низкой кинетики фторирования требуются температуры выше 220°C, что близко к термической устойчивости реагента (238°C) [Мельниченко Е.И. Фторидная переработка редкометальных руд Дальнего Востока. Владивосток: Дальнаука, 2002. - 268 с]. Поэтому разработка способа и технического осуществления процесса переработки широкого круга концентратов особо упорных минералов редких металлов, в частности содержащих РЗМ, является актуальной задачей.A relatively new reagent that reveals all of these minerals is solid ammonium fluoride bifluoride reagent (hydrodifluoride) (NH 4 HF 2 ), abbreviated as BPA, which has strong fluorinating properties comparable to hydrofluoric acid. The chemical activity is ensured by the low melting point (126.2 ° C) and the complexing ability of the HF 2 - ion. However, for a number of refractory minerals (zircon, rutile) due to the low fluorination kinetics, temperatures above 220 ° C are required, which is close to the thermal stability of the reagent (238 ° C) [Melnichenko EI Fluoride processing of rare-metal ores of the Far East. Vladivostok: Dalnauka, 2002. - 268 p.]. Therefore, the development of a method and technical implementation of the process of processing a wide range of concentrates of particularly resistant rare metal minerals, in particular containing rare-earth metals, is an urgent task.

Известен способ разложения цирконийсодержащего сырья, основанный на реакции с бифторидом аммония [Патент RU 2048559 "Способ переработки циркониевого концентрата" Мельниченко Е.И., Эпов Д.Г., Гордиенко П.С, Школьник Э.Л., Нагорский Л.В., Козленко И.А., Бузник В.М.]. В качестве объекта исследования была взята особая активная форма циркона (гельциркон) (месторождение Алгама, Хабаровский край, Россия). Фторирование гельциркона протекало легко, при температуре 170-190°C с образованием твердых комплексных фтораммониевых солей (NH4)3ZrF7 и (NH4)3SiF7, ступенчатое термическое разложение которых с выделением оборотного NH4F и разделение циркония и кремния за счет низкотемпературной сублимации (отгонки) гексафторсиликата аммония позволяло построить замкнутую по реагенту схему с получением целевых продуктов высокой чистоты. Недостатком (ограничением) способа является невозможность полного вскрытия обычного упорного циркона в указанных условиях. Кроме того, выделяющийся при фторировании аммиак способен ухудшать кинетику процесса вследствие обратимой реакции NH3+NH4HF2↔2NH4F.A known method of decomposition of zirconium-containing raw materials, based on the reaction with ammonium bifluoride [Patent RU 2048559 "Method for processing zirconium concentrate" Melnichenko E.I., Epov D.G., Gordienko P.S., Shkolnik E.L., Nagorsky L.V. , Kozlenko I.A., Buznik V.M.]. A special active form of zircon (gelzircon) (Algama deposit, Khabarovsk Territory, Russia) was taken as the object of study. The fluorination of gel zircon proceeded easily at a temperature of 170-190 ° C with the formation of solid complex fluorammonium salts (NH 4 ) 3 ZrF 7 and (NH 4 ) 3 SiF 7 , the stepwise thermal decomposition of which releases reverse NH 4 F and separation of zirconium and silicon in Due to the low-temperature sublimation (distillation) of ammonium hexafluorosilicate, it was possible to construct a reagent-closed circuit to obtain high-purity target products. The disadvantage (limitation) of the method is the inability to fully open the usual persistent zircon in the specified conditions. In addition, ammonia released during fluorination is capable of degrading the kinetics of the process due to the reversible reaction NH 3 + NH 4 HF 2 ↔ 2NH 4 F.

Известен способ вскрытия цирконийсодержащего сырья 10-20%-ным раствором фтористоводородной кислоты [Пат. РФ №2386713 «Способ переработки цирконийсодержащего сырья» Гончарук В.К., Усольцева Т.И., Масленникова И.Г.], который обеспечивает селективное фторирование циркония в минерале (только 3% SiO2 переходит в раствор гексафторциркониевой кислоты). Кислоту переводят в гексафторцирконат аммония добавлением фторида аммония, комплексную соль термически разлагают до фторида циркония, который возгоняют при 950°C и пирогидролизуют в паровой фазе до ZrO2. Как и в предыдущем примере, способ ограничен типом циркониевого сырья, а именно цирконом бадделеитгельцирконовой минерализации (месторождение Алгама, Хабаровский край, Россия), который отличается высокой химической активностью. Эксперимент, проведенный в соответствии с условиями данного изобретения на традиционном цирконе, показал, что даже 38%-ная HF при кипячении (120°C) вскрывает его за 48 ч только на 17%.A known method of opening zirconium-containing raw materials with a 10-20% solution of hydrofluoric acid [US Pat. RF №2386713 "Method for processing zirconium-containing raw materials" Goncharuk VK, Usoltseva TI, Maslennikova IG], which provides selective fluorination of zirconium in the mineral (only 3% SiO 2 passes into a solution of hexafluorozirconic acid). The acid is converted into ammonium hexafluorozirconate by the addition of ammonium fluoride, the complex salt is thermally decomposed to zirconium fluoride, which is sublimated at 950 ° C and pyrohydrolyzed in the vapor phase to ZrO 2 . As in the previous example, the method is limited by the type of zirconium raw materials, namely zircon of baddeleyite-gelzircon mineralization (Algama deposit, Khabarovsk Territory, Russia), which is characterized by high chemical activity. An experiment carried out in accordance with the conditions of the present invention on traditional zircon showed that even 38% HF when boiled (120 ° C) opens it only 48% in 48 hours.

Наиболее близким аналогом является способ вскрытия бадделеита (ZrO2) фторидом или бифторидом аммония в смеси с фтористоводородной кислотой, взятых в стехиометрических количествах, с образованием гептафтороцирконата аммония {(NH4)3ZrF7} [Пат. РФ №2116254 «Способ получения диоксида циркония» Воскобойников Н.Б., Скиба Г.С., Калинкин A.M., Носова Л.А.]. Способ включает нагревание смеси исходного порошка бадделеита, бифторида аммония и HF при температуре 115°C в течение 5-10 ч, выщелачивание спека и фильтрацию раствора. Цирконий с примесями из раствора осаждают аммиаком, осадок сушат и растворяют в твердом бикарбонате аммония, нейтральный раствор последовательно обрабатывают рядом реагентов (оксинитратом или оксихлоридом циркония, сероводородом или сульфидом аммония, диметилглиоксимом). Образующуюся пульпу отстаивают, фильтруют и к фильтрату добавляют сульфат аммония для образования осадка цирконилсульфата, который прокаливают до конечного ZrO2.The closest analogue is the method of opening baddeleyite (ZrO 2 ) with ammonium fluoride or bifluoride mixed with hydrofluoric acid, taken in stoichiometric amounts, with the formation of ammonium heptafluorozirconate {(NH 4 ) 3 ZrF 7 } [US Pat. RF №2116254 "Method for the production of zirconium dioxide" Voskoboinikov NB, Skiba GS, Kalinkin AM, Nosova LA]. The method includes heating a mixture of the starting powder of baddeleyite, ammonium bifluoride and HF at a temperature of 115 ° C for 5-10 hours, leaching the cake and filtering the solution. Zirconium with impurities from the solution is precipitated with ammonia, the precipitate is dried and dissolved in solid ammonium bicarbonate, the neutral solution is sequentially treated with a number of reagents (oxynitrate or zirconium oxychloride, hydrogen sulfide or ammonium sulfide, dimethylglyoxime). The resulting pulp is settled, filtered and ammonium sulfate is added to the filtrate to form a zirconyl sulfate precipitate, which is calcined to the final ZrO 2 .

Недостатком указанного способа в части вскрытия цирконийсодержащего сырья является длительность процесса вследствие необходимости вести процесс при низкой температуре для удержания в системе HF, давление паров которой при 115°C (температуре опытов) равно атмосферному (темп. кип. 38%-ной HF=114.5°C). Кроме того, поскольку способ осуществлен на бадделеите (ZrO2), реакционная способность которого много выше, чем циркона (ZrSiO4), способ не эффективен для вскрытия последнего [Мельниченко Е.И. Фторидная переработка редкометальных руд Дальнего Востока. Владивосток: Дальнаука, 2002. С. 86].The disadvantage of this method in terms of the opening of zirconium-containing raw materials is the length of the process due to the need to conduct the process at a low temperature to keep the HF in the system, the vapor pressure of which at 115 ° C (test temperature) is atmospheric (temp. Boiling point 38% HF = 114.5 ° C) In addition, since the method was carried out on baddeleyite (ZrO 2 ), the reactivity of which is much higher than zircon (ZrSiO 4 ), the method is not effective for opening the latter [Melnichenko E.I. Fluoride processing of rare-metal ores of the Far East. Vladivostok: Dalnauka, 2002. S. 86].

Целью изобретения является разработка бифторидного способа разложения концентратов Р3М и упорных редкометальных концентратов, в том числе содержащих Р3М, обеспечивающего концентрирование Р3М в виде нерастворимых фторидов и их дальнейший перевод в удобную растворимую форму.The aim of the invention is the development of a bifluoride method for the decomposition of P3M concentrates and refractory rare metal concentrates, including those containing P3M, which provides the concentration of P3M in the form of insoluble fluorides and their further conversion into a convenient soluble form.

Сущность предлагаемого способа заключается в усилении вскрывающего фторирующего агента бифторида аммония фтористоводородной кислотой за счет связывания выделяющегося при фторировании аммиака, нейтрализующего бифторид аммония и снижающего его фторирующий потенциал, что подтверждается следующими уравнениями:The essence of the proposed method consists in enhancing the opening fluorinating agent of ammonium bifluoride with hydrofluoric acid by binding ammonia released during fluorination, which neutralizes ammonium bifluoride and reduces its fluorinating potential, which is confirmed by the following equations:

а) Реакции, протекающие в отсутствии фтористоводородной кислотыa) Reactions proceeding in the absence of hydrofluoric acid

1. LnPO4+3 NH4HF2=NH4LnF4+NH4PO2F2+NH3↑+2 Η2O↑;1. LnPO 4 +3 NH 4 HF 2 = NH 4 LnF 4 + NH 4 PO 2 F 2 + NH 3 ↑ + 2 Η 2 O ↑;

2. ZrSiO4+7 NH4HF2+=(NH4)3ZrF7+(NH4)3SiF7+NH3↑+4 Η2O↑;2. ZrSiO 4 +7 NH 4 HF 2 + = (NH 4 ) 3 ZrF 7 + (NH 4 ) 3 SiF 7 + NH 3 ↑ + 4 Η 2 O ↑;

3. TiO2+3.5 NH4HF2+=(NH4)3TiF7+0.5 NH3↑+2 H2O↑.3. TiO 2 +3.5 NH 4 HF 2 + = (NH 4 ) 3 TiF 7 +0.5 NH 3 ↑ + 2 H 2 O ↑.

Кроме редких и Р3 элементов аммиак и пары воды выделяют оксидные соединения щелочных и щелочно-земельных металлов (например, полевые шпаты):In addition to rare and P3 elements, ammonia and water vapor emit oxide compounds of alkali and alkaline-earth metals (for example, feldspars):

4. NaAlSi3O8-KAlSi3O8-CaAl2SiO8+42 NH4HF2=NaF+KF+CaF2+4 (NH4)3AlF6+8 (NH4)3SiF7+6 NH3↑+24 H2O↑4. NaAlSi 3 O 8 -KAlSi 3 O 8 -CaAl 2 SiO 8 +42 NH 4 HF 2 = NaF + KF + CaF 2 +4 (NH 4 ) 3 AlF 6 +8 (NH 4 ) 3 SiF 7 +6 NH3 ↑ + 24 H 2 O ↑

б) Реакции, протекающие в присутствии фтористоводородной кислотыb) Reactions proceeding in the presence of hydrofluoric acid

1. LnPO4+2 NH4HF2+2 HF=NH4LnF4+NH4PO2F2+2 H2O;1. LnPO 4 +2 NH 4 HF 2 +2 HF = NH 4 LnF 4 + NH 4 PO 2 F 2 +2 H 2 O;

2. ZrSiO4+6 NH4HF2+2 HF=(NH4)3ZrF7+(NH4)3SiF7+4 H2O;2. ZrSiO 4 +6 NH 4 HF 2 +2 HF = (NH 4 ) 3 ZrF 7 + (NH 4 ) 3 SiF 7 +4 H 2 O;

3. TiO2+3 NH4HF2+HF=(NH4)3TiF7+2 H2O3. TiO 2 +3 NH 4 HF 2 + HF = (NH 4 ) 3 TiF 7 +2 H 2 O

4. NaAlSi3O8-KAlSi3O8-CaAl2SiO8+36 NH4HF2+12 HF=NaF+KF+CaF2+4 (NH4)3AlF6+8 (NH4)3SiF7+24 H2O↑.4. NaAlSi 3 O 8 -KAlSi 3 O 8 -CaAl 2 SiO 8 +36 NH 4 HF 2 +12 HF = NaF + KF + CaF 2 +4 (NH 4 ) 3 AlF 6 +8 (NH 4 ) 3 SiF 7 +24 H 2 O ↑.

в) Реакция нейтрализации выделяющегося аммиака введенной кислотойc) The neutralization reaction of ammonia released by the introduced acid

NH3+2 HF=NH4F2.NH 3 + 2 HF = NH 4 F 2 .

На практике из-за сложного минерального состава концентратов количество HF подбирается таким образом, чтобы результирующая среда в конце процесса была нейтральной.In practice, due to the complex mineral composition of the concentrates, the amount of HF is selected so that the resulting medium at the end of the process is neutral.

Техническим результатом изобретения является осуществление процесса во фторопластовых реакторах закрытого типа при температурах 140-190°C и небольшом избыточном давлении.The technical result of the invention is the implementation of the process in fluoroplastic reactors of a closed type at temperatures of 140-190 ° C and a slight overpressure.

Поставленная цель достигается за счет того, что в способе концентрирования Р3М, содержащихся в упорных концентратах, включающем обработку сырья бифторидом аммония, выщелачивание продукта обработки водой, фильтрацию пульпы и отделение твердого коллективного концентрата из фторидов Р3М, нейтрализацию раствора аммиаком с переводом в осадок растворимых компонентов редкометальных концентратов, согласно изобретению обработку сырья ведут в реакторах закрытого типа при температурах 140-190°C и избыточном давлении, а в качестве фторирующего агента используют смесь бифторида аммония и фтористоводородной кислоты, взятой в стехиометрическом соотношении, обеспечивающем полное поглощение выделяющегося аммиака в соответствии с уравнениями:This goal is achieved due to the fact that in the method of concentrating P3M contained in refractory concentrates, including treating the feed with ammonium bifluoride, leaching the product with water, filtering the pulp and separating the solid collective concentrate from P3M fluorides, neutralizing the solution with ammonia and transferring soluble rare-metal components to the precipitate concentrates, according to the invention, the processing of raw materials is carried out in closed reactors at temperatures of 140-190 ° C and overpressure, and as a fluorinating agent They use a mixture of ammonium bifluoride and hydrofluoric acid, taken in a stoichiometric ratio, which ensures complete absorption of the ammonia released in accordance with the equations:

5. LnPO4+2 NH4HF2+2 HF=NH4LnF4+NH4PO2F2+2 H2O;5. LnPO 4 +2 NH 4 HF 2 +2 HF = NH 4 LnF 4 + NH 4 PO 2 F 2 +2 H 2 O;

6. ZrSiO4+6 NH4HF2+2 HF=(NH4)3ZrF7+ (NH4)3SiF7+4 H2O;6. ZrSiO 4 +6 NH 4 HF 2 + 2 HF = (NH 4 ) 3 ZrF 7 + (NH 4 ) 3 SiF 7 +4 H 2 O;

7. TiO2+3 NH4HF2+HF=(NH4)3TiF7+2 H2O.7. TiO 2 +3 NH 4 HF 2 + HF = (NH 4 ) 3 TiF 7 +2 H 2 O.

Осуществление изобретения показано на следующих примерахThe implementation of the invention is shown in the following examples.

Пример 1.Example 1

200 г железосодержащего монацитового концентрата с содержанием (мас. %) Ln2O3 - 36.6; P2O3 - 17.1; Fe2O3 - 30; TiO2 - 1.5; SiO2 - 2.6; ThO2 - 0.15 смешивали с 280 г БФА и добавляли 70 мл 38% HF. Смесь помещали в герметичный фторопластовый реактор со стальным кожухом объемом 1 л и выдерживали при 180°C в течение 5 ч. После охлаждения содержимое реактора представляло собой кашеобразную массу с pH 6-7. Продукт обрабатывали горячей водой для выщелачивания растворимых фтораммониевых солей в соотношении 1:10÷15 и фильтровали. Нерастворимый остаток, состоящий преимущественно из фторометаллатов Р3М (NH4LnF4), сушили и прокаливали при 450°C в течение 0.5 ч для отгонки оборотного NH4F. Фильтрат гидролизовали аммиачной водой для получения гидроксидов железа, титана, кремния и фосфата железа, а раствор NH4F направляли на регенерацию. Фториды Р3М обрабатывали горячей концентрированной HCl для перевода в раствор и отделения нерастворимых в соляной кислоте радиоактивных элементов.200 g of iron-containing monazite concentrate with a content (wt.%) Ln 2 O 3 - 36.6; P 2 O 3 - 17.1; Fe 2 O 3 - 30; TiO 2 - 1.5; SiO 2 2.6; ThO 2 - 0.15 was mixed with 280 g of BPA and 70 ml of 38% HF was added. The mixture was placed in a sealed fluoroplastic reactor with a 1 l steel shell and kept at 180 ° C for 5 h. After cooling, the contents of the reactor were a porridge with a pH of 6-7. The product was treated with hot water to leach soluble fluoroammonium salts in a ratio of 1: 10–15 and filtered. The insoluble residue, consisting predominantly of P3M fluorometallates (NH 4 LnF 4 ), was dried and calcined at 450 ° C for 0.5 h to distill off the reverse NH 4 F. The filtrate was hydrolyzed with ammonia water to obtain iron, titanium, silicon and iron phosphate hydroxides, and NH 4 F solution was sent for regeneration. P3M fluorides were treated with hot concentrated HCl to transfer into the solution and separate the radioactive elements insoluble in hydrochloric acid.

Пример 2.Example 2

Пример иллюстрирует попутное концентрирование Р3М при бифторидной переработке упорного цирконийсодержащего сырья на примере цирконового концентрата (Обуховское месторождение, Казахстан), который имеет следующий состав:The example illustrates the associated concentration of P3M during bifluoride processing of refractory zirconium-containing raw materials using an example of zircon concentrate (Obukhov deposit, Kazakhstan), which has the following composition:

Figure 00000001
Figure 00000001

100 г концентрата смешивали с 200 г БФА и добавляли 30 мл 38%-ной HF. Смесь помещали в герметичный фторопластовый реактор со стальным кожухом объемом 1 л и выдерживали при 190°C в течение 7 ч. После охлаждения содержимое реактора представляло собой кашеобразную массу с pH 6-7. Продукт обрабатывали горячей водой для выщелачивания растворимых фтораммониевых солей в соотношении 1:10÷15 и фильтровали. Фильтрат, содержащий комплексные соли циркония и кремния (NH4)3ZrF7 и (NH4)3SiF7, упаривали до достижения высаливающего эффекта (NH4)3SiF7. Осадок (NH4)3ZrF7 отделяли и перерабатывали по известным схемам. Нерастворимый остаток массой 2.1 г, состоящий преимущественно из фторидов Р3М и тория, переводили в растворимые сульфаты при 140°C концентрированной серной кислотой (твердофазный процесс) с улавливанием сухого HF или другими способами.100 g of the concentrate was mixed with 200 g of BPA and 30 ml of 38% HF was added. The mixture was placed in a sealed fluoroplastic reactor with a 1 l steel shell and kept at 190 ° C for 7 hours. After cooling, the contents of the reactor were a porridge with a pH of 6-7. The product was treated with hot water to leach soluble fluoroammonium salts in a ratio of 1: 10–15 and filtered. The filtrate containing the complex salts of zirconium and silicon (NH 4 ) 3ZrF7 and (NH 4 ) 3 SiF 7 was evaporated until the salting out effect of (NH 4 ) 3 SiF 7 was achieved. The precipitate (NH 4 ) 3 ZrF 7 was separated and processed according to known schemes. An insoluble residue weighing 2.1 g, consisting predominantly of P3M and thorium fluorides, was converted into soluble sulfates at 140 ° C with concentrated sulfuric acid (solid phase process) with the capture of dry HF or other methods.

Claims (1)

Способ переработки упорного редкометалльного минерального сырья, содержащего редкоземельные металлы (РЗМ), включающий смешивание порошка исходного сырья с фторирующим реагентом, обработку смеси при нагревании, выщелачивание продукта обработки водой, фильтрацию пульпы с отделением твердого остатка, отличающийся тем, что обработку ведут во фторопластовом реакторе со стальным кожухом закрытого типа при температурах 140-190°C и избыточном давлении с использованием в качестве фторирующего реагента смеси бифторида аммония (NH4HF2) и фтористоводородной кислоты, взятой в количестве, достаточном для полного поглощения выделяющегося аммиака, с получением после выщелачивания и фильтрации остатка в виде коллективного концентрата фторидов Р3М и фильтрата, содержащего соединения основных компонентов и редких металлов сырья. A method of processing refractory rare-metal mineral raw materials containing rare-earth metals (REM), comprising mixing the raw material powder with a fluorinating reagent, treating the mixture with heating, leaching the product with water, filtering the pulp to separate the solid residue, characterized in that the treatment is carried out in a fluoroplastic reactor with steel jacket closed type at temperatures of 140-190 ° C and an overpressure using as fluorinating agent a mixture of ammonium bifluoride (NH 4 HF 2) and hydrofluoric odorodnoy acid taken in an amount sufficient for complete absorption of the ammonia released, to afford, after leaching and filtration of the residue in the form of collective concentrate R3M fluorides and permeate containing the major component compound and rare metal raw materials.
RU2014140586/02A 2014-10-08 2014-10-08 Method for bifluoride treatment of rare and rare-earth mineral material RU2576710C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014140586/02A RU2576710C1 (en) 2014-10-08 2014-10-08 Method for bifluoride treatment of rare and rare-earth mineral material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014140586/02A RU2576710C1 (en) 2014-10-08 2014-10-08 Method for bifluoride treatment of rare and rare-earth mineral material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2576710C1 true RU2576710C1 (en) 2016-03-10

Family

ID=55654084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014140586/02A RU2576710C1 (en) 2014-10-08 2014-10-08 Method for bifluoride treatment of rare and rare-earth mineral material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2576710C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2769684C1 (en) * 2021-11-09 2022-04-05 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» Method for processing zircon concentrate

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3552914A (en) * 1967-03-17 1971-01-05 Th Ag Goldschmidt Process of refining baddeleyite
GB2037267A (en) * 1978-12-15 1980-07-09 Goldschmidt Ag Th Process for the manufacture of zirconium oxide from technical grade calcium zirconate
WO1988007191A1 (en) * 1987-03-12 1988-09-22 Albany Titanium, Inc. Process for the production of group ivb transition metal-alkali metal-fluoride salts and purification thereof
RU2048559C1 (en) * 1993-06-15 1995-11-20 Институт химии Дальневосточного отделения РАН Method for processing of zirconium concentrate
US5688477A (en) * 1994-01-31 1997-11-18 Atomic Energy Corporation Of South Africa Limited Process for reacting dissociated zircon with gaseous hydrogen fluoride
RU2116254C1 (en) * 1997-06-24 1998-07-27 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН Method of preparing zirconium dioxide
RU2311345C1 (en) * 2006-02-20 2007-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" Zircon concentrate processing method
RU2386713C1 (en) * 2008-11-05 2010-04-20 Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (Институт химии ДВО РАН) Zirconium-bearing raw material processing method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3552914A (en) * 1967-03-17 1971-01-05 Th Ag Goldschmidt Process of refining baddeleyite
GB2037267A (en) * 1978-12-15 1980-07-09 Goldschmidt Ag Th Process for the manufacture of zirconium oxide from technical grade calcium zirconate
WO1988007191A1 (en) * 1987-03-12 1988-09-22 Albany Titanium, Inc. Process for the production of group ivb transition metal-alkali metal-fluoride salts and purification thereof
RU2048559C1 (en) * 1993-06-15 1995-11-20 Институт химии Дальневосточного отделения РАН Method for processing of zirconium concentrate
US5688477A (en) * 1994-01-31 1997-11-18 Atomic Energy Corporation Of South Africa Limited Process for reacting dissociated zircon with gaseous hydrogen fluoride
RU2116254C1 (en) * 1997-06-24 1998-07-27 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН Method of preparing zirconium dioxide
RU2311345C1 (en) * 2006-02-20 2007-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" Zircon concentrate processing method
RU2386713C1 (en) * 2008-11-05 2010-04-20 Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (Институт химии ДВО РАН) Zirconium-bearing raw material processing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2769684C1 (en) * 2021-11-09 2022-04-05 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» Method for processing zircon concentrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2579843C2 (en) Method of red mud processing
RU2633579C2 (en) Methods of treating fly ash
US20150159239A1 (en) Processes for preparing titanium oxide and various other products
JP2015535886A (en) Process for preparing alumina and magnesium chloride by HCl leaching of various materials
CN107406906A (en) The method of gas washing in SA production magnesium compound and various accessory substances is used in HCl reclaims loop
Lisbona et al. Treatment of spent pot-lining with aluminum anodizing wastewaters: selective precipitation of aluminum and fluoride as an aluminum hydroxyfluoride hydrate product
WO2015155684A2 (en) Process for obtaining lithium from aluminosilicates and intermediate compounds
KR20150114383A (en) System and method for rare earths extraction
Liu et al. Treatment of aluminum and fluoride during hydrochloric acid leaching of lepidolite
CN111989413B (en) Method for processing titanomagnetite ore material
Nkosi et al. A comparative study of vanadium recovery from titaniferous magnetite using salt, sulphate, and soda ash roast-leach processes
RU2576710C1 (en) Method for bifluoride treatment of rare and rare-earth mineral material
Shen et al. Aluminum–iron separation in high‐acid leaching solution and high‐purity alumina preparation
Nikiforova et al. Application of lime in two-stage purification of leaching solution of spent vanadium catalysts for sulfuric acid production
RU2058408C1 (en) Method for processing of titanium-containing minerals
Karshyga et al. Processing of Titanium-Magnesium Production Waste
JP7525482B2 (en) Method for extracting products from titanium-bearing materials
RU2667932C1 (en) Method of processing monazite raw materials
RU2605741C1 (en) Method of processing tungsten concentrates
Yessengaziyev et al. Fluoroammonium method for processing of cake from leaching of titanium-magnesium production sludge
RU2363742C1 (en) Method for extraction of precious components out of coal ashes and slags
RU2324746C1 (en) Method of separating mineral oxide mixture into individual components
RU2572119C1 (en) Method for processing aluminium-containing raw material
RU2776117C1 (en) Method for obtaining a concentrate of rare earth elements from a spent catalyst for cracking petroleum hydrocarbons
RU2314354C2 (en) Method of chloro-ammonium deferrization of mineral raw materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171009